[发明专利]一种多机互联电力系统的暂态功角稳定性实时判别的方法有效

专利信息
申请号: 201210408844.0 申请日: 2012-10-24
公开(公告)号: CN102946099A 公开(公告)日: 2013-02-27
发明(设计)人: 吴为;汤涌;孙华东;何剑 申请(专利权)人: 中国电力科学研究院;国家电网公司
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00
代理公司: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
地址: 100192 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 多机互联 电力系统 暂态功角 稳定性 实时 别的 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及电力系统领域,具体涉及一种多机互联电力系统的暂态功角稳定性实时判别的方法。

背景技术

近年来,向量测量装置(PMU,Phasor Measurement Unit)在国内外电网都有了较快发展。PMU量测装置能提供精确的时钟同步信息,如功率、电流、电压幅值及相角等,并且具有极高的采样频率,因此结合现代通信技术,逐渐发展为电力系统新一代监控系统——WAMS(Wide Area Measurement system)测量系统。基于WAMS测量系统,在电网调度中心可以实时获得全网同步扰动响应数据,这极大的提高了电力系统的可观性和可控性,也为电力系统暂态功角稳定分析与控制提供了技术支撑。

电力系统暂态功角稳定分析与控制是研究电力系统受到诸如短路故障,切除线路、发电机、负荷,发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下,电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。当前电力系统暂态功角稳定分析与控制基本都是通过先验的离线仿真分析配置相应的控制措施和提供决策支持,即“离线决策,在线匹配”和“在线决策,实时匹配”的暂态稳定分析与控制模式。随着互联电网规模越来越大,这种分析控制模式无法实现对电网的实时监控,也无法对电网运行状况的变化做出合理的反应,难以满足大电网智能、坚强稳定运行的需求,因此逐渐向“实时决策,实时控制”的方向发展。

实时暂态功角稳定分析与控制,关键在于快速暂态功角稳定性判别。目前的研究方法,主要集中在实时/超实时时域仿真法和直接法的研究上。这些方法,难以反映系统故障后实际的动态响应行为,并且计算速度依然难以满足实时分析的要求。

发明内容

本发明涉及一种多机互联电力系统的暂态功角稳定性实时判别的方法,所述方法包括:

步骤S1,通过WAMS测量系统获取故障后所述系统的受扰响应数据;

步骤S2,根据所述受扰响应数据计算所述系统受扰轨迹特征的变化量,确定受扰轨迹的变化趋势,根据所述变化趋势判断所述系统是否处于不稳定区间运行,是,执行步骤S3,否,执行步骤S4;

步骤S3,根据所述受扰响应数据计算所述系统的不平衡功率ΔP′i,根据所述不平衡功率ΔP′i判断所述系统是否会越过不稳定平衡点,是,判断所述系统将发生暂态功角失稳,否,执行步骤S4;

步骤S4,判断此时刻所述系统稳定,执行步骤S1,根据i+T时刻的量测数据判断所述系统的稳定性。

本发明提供的第一优选实施例中:所述步骤S1中,从故障后开始通过WAMS测量获取所述受扰响应数据,所述受扰响应数据的采样周期T与所述WAMS系统中的PMU测量单元的采样周期相同。

本发明提供的第二优选实施例中:所述受扰响应数据包括不同时刻的线路输送的有功功率和线路首末端电压相角,其中,i时刻线路输送的有功功率为i时刻线路首末端电压相角分别为和

本发明提供的第三优选实施例中:所述步骤S2中所述系统受扰轨迹特征的变化量包括电磁功率的变化量和功角差的变化量Δδi

ΔPei=Pei-Pei-T,]]>Δδi=δii-T

其中,分别为第i、i-T时刻所述WAMS监测的联络断面的电磁功率值;δi、δi-T分别为第i、i-T时刻所述WAMS监测的联络断面的功角差。

本发明提供的第四优选实施例中:所述步骤S2中,

根据所述受扰响应数据计算所述系统所述受扰轨迹特征的变化量和Δδi的方法为:

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